論文の概要: Are vector vortex beams endowed with any entanglement?
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2003.07727v1
- Date: Sun, 15 Mar 2020 15:23:47 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-29 02:29:04.777541
- Title: Are vector vortex beams endowed with any entanglement?
- Title（参考訳）: ベクトル渦ビームは絡み合っているか?
- Authors: Chun-Fang Li
- Abstract要約: 光の偏光は最も重要な物理現象の1つである。
ここでは、代表ベクトル渦ビームの大規模なクラスに絡み合っていないことを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Polarization of light beams is one of the most important physical phenomena.
But up till now it was only described in the paraxial approximation in which it
is considered to be a single degree of freedom that is characterized by the
local Stokes parameters over the transverse plane. Based on such a description,
vector vortex beams are considered to be entangled in polarization and spatial
mode. Here we show that there is not any entanglement in a large class of
representative vector vortex beams, including the well-known cylindrical-vector
beams. This is achieved by developing an approach to exactly characterize the
polarization of a general beam. It is found that the Stokes parameters, when
generalized rigorously to a general beam in momentum space, are physical
quantities with respect to a natural coordinate system. The so-called Stratton
vector determining the natural coordinate system fixes a natural representation
for the polarization in which the Pauli matrices represent the intrinsic degree
of freedom of the polarization with respect to the natural coordinate system.
As a result, the Stratton vector itself shows up as another degree of freedom
of the polarization. From this point of view, the light beams specified by a
Stratton vector parallel to the propagation axis as well as by the eigenvalues
of the Pauli matrix $\hat{\sigma}_1$ are precisely vector vortex beams. They
are not endowed with any entanglement.
- Abstract（参考訳）: 光の偏光は最も重要な物理現象の1つである。
しかし、これまでは、横面上の局所ストークスパラメータによって特徴づけられる単一の自由度と見なされる準軸近似でのみ記述されていた。
このような記述に基づき、ベクトル渦ビームは偏光と空間モードに絡み合っていると考えられる。
ここでは、よく知られた円筒型ベクトルビームを含む、代表渦ビームの広いクラスに絡み合いがないことを示す。
これは一般ビームの偏光を正確に特徴付けるアプローチを開発することによって達成される。
ストークスパラメータは,運動量空間の一般ビームに対して厳密に一般化された場合,自然座標系に対する物理量であることが判明した。
自然な座標系を決定するいわゆるストラットンベクトルは、パウリ行列が自然な座標系に対する偏極の内在的な自由度を表す偏極の自然な表現を定めている。
その結果、ストラットンベクトル自身は分極の自由度として現れる。
この観点から、パウリ行列 $\hat{\sigma}_1$ の固有値と同様に、伝播軸に平行なストラットンベクトルによって指定された光は、正確にベクトル渦ビームである。
彼らは絡み合いに恵まれていない。
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